量子力学特論（Quantum Mechanics）[2505]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

　量子力学を基礎から解説する。半年で量子力学をすべて解説するのは難しいので，内容を絞り，電子工学の分野における量子力学概念の把握と簡単なモデルでの計算ができるようになることを目標とする。

＜授業計画＞

・序論と概要。力学の復習(1)。運動エネルギーとポテンシャルエネルギー。
・力学の復習(2)。Hamiltonian。一般座標と一般化運動量。波動方程式。
・量子力学の定式化(1)。原理。Schrodinger方程式。
・量子力学の定式化(2)。波動関数の意味と性質。簡単な例。
・量子力学の定式化(3)。物理量と演算子。演算子の性質。固有値と期待値。
・箱型ポテンシャルでの波動関数とエネルギー固有値。境界条件。
・周期的箱型ポテンシャルでの波動関数とエネルギー固有値。バンド構造。
・連続状態の場合の規格化。デルタ関数。自由粒子。確率密度流れ関数。
・箱型の障壁があるときの運動。トンネル効果。透過係数と反射係数。
・量子力学的統計。Fermi粒子とBose粒子。
・調和振動子での波動関数とエネルギー固有値。
・演算子代数(1)。生成消滅演算子。個数演算子。
・演算子代数(2)。演算子法による調和振動子。
・3次元問題の概説。
・終章：物質=多自由度系への展望。協同現象と素励起（フォノンなど）の考え方。

＜成績評価方法及び水準＞

指定された課題について提出されたレポートを評価し，60点以上を合格とする。

＜教科書＞

教材のプリントを配布する。

＜参考書＞

授業中に指示する。

＜オフィスアワー＞

火曜日4時限，1号館物理実験準備室。

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